Neue Benutzeroberfläche für gPlug: Konzeption und Implementierung

Wieviel Strom produziert gerade meine Solaranlage? Soll ich das Elektroauto jetzt oder doch später aufladen? Antworten auf solche Fragen, erhält man auf der Weboberfläche des gPlug.

Landing Page: Auf einen Blick erhält man einen Überblick über den aktuellen Energiefluss.

Ausgangslage

Bis Ende 2027 müssen mindestens 80 % aller Schweizer Stromzähler durch intelligente Smart Meter ersetzt werden, die den Energiefluss im 15-Minuten-Takt erfassen. Gleichzeitig ermöglicht der virtuelle Zusammenschluss zum Eigenverbrauch (vZEV) neu die gemeinsame Nutzung von lokal produziertem Strom über mehrere Liegenschaften hinweg. Für Endkundinnen und -kunden wird dadurch die Nachvollziehbarkeit von Stromproduktion, Verbrauch und Kosten deutlich komplexer. Genau hier setzt gPlug an: ein IoT-Adapter, der Smart-Meter-Daten lokal ausliest, bisher jedoch ohne eine Benutzeroberfläche, die diese Daten verständlich aufbereitet.

Zielsetzung

Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung einer Benutzeroberfläche für gPlug, welche Endkundinnen und -kunden den eigenen Energiefluss sowie die Energiekosten im Haushalt und im vZEV verständlich macht. Im Zentrum steht die Forschungsfrage, welche Informationen Endbenutzende dafür konkret benötigen. Die Ergebnisse fliessen in ein Interfacekonzept ein, das anschliessend prototypisch umgesetzt und evaluiert wird. Zudem wird der Local-First ansatzt verfolgt, somit sollen vom gPlug gesammelte Daten nicht an Server oder externe Dienste übertragen werden, sondern lokal auf dem Flash-Speicher persistiert werden.

Ergebnisse

Realisiert wurde eine Weboberfläche für die bereits vorhandene gPlug Software. Die Software läuft lokal auf ESP32-basierten gPlug-Geräten mit Tasmota-Firmware und ist in Berry implementiert. Die Weboberfläche bietet den Benutzer:innen folgende Seiten:

• Eine Übersichtsseite, die live zeigt, wie viel Strom gerade produziert und verbraucht wird und welche Geräte aktuell laufen.
• Verlaufsansicht, die zeigt, wie sich Produktion und Verbrauch über die Zeit entwickelt haben, mit der Möglichkeit, die Daten zu exportieren.
• vZEV-Ansicht, die den Energieaustausch zwischen den beteiligten Gebäuden der Gemeinschaft grafisch darstellt.
• Abrechnungsseite, die zeigt, wie viel Solarstrom jede Wohnpartei genutzt hat und was das kostet.
• Zählerseite mit allen Messwerten für technisch interessierte Nutzer:innen.
• Einstellungsseite, über die sich Geräte, Standorte und Tarife direkt in der Oberfläche konfigurieren lassen.

Besonderes Augenmerk lag darauf, dass die vom gPlug gesammelten Daten nur lokal auf dem Flash-Speicher persistiert werden. Weil der Speicherplatz auf diesem IOT-Gerät stark beschränkt ist, wurde dafür ein Ring-Speicher implementiert, der im Verlauf der Zeit die Daten in verschiedenen Auflösungen speichert. Somit werden die Daten im Verlauf der Zeit zusammengefasst wodurch wertvoller Speicherplatz gespart werden konnte.

Technische Schlüsselbegriffe

• gPlugIOT Gerät
• Smart MeterAuslesen von Energiedaten
• vZEVvirtueller Zusammenschluss zum Eigenverbrauch
• TasmotaFirmware für ESP Gerät
• FrontendPreact, npm
• BackendBerry, Tasmota

Kund:in

Gantrisch Energie AG
Herman Hüni
Im Than 7
3150 Schwarzenburg
Webseite gPlug

Team